TFMManual de UsuarioMarta FernandezRUO

Memoria del Trabajo Fin de Máster realizado por
MARTA FERNÁNDEZ GARCÍA
para la obtención del título de
Máster en Ingeniería de Automatización e Informática Industrial
APLICACIÓN PARA LA ADQUISICIÓN Y
GESTIÓN DE PARÁMETROS ENERGÉTICOS
MANUAL DE USUARIO
Enero 2016
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
INDICE DE CONTENIDO
MANUAL DE USUARIO .......................................................................................... 4
1.
Prólogo .................................................................................................... 4
1.1
Audiencia ............................................................................................. 4
1.2
Propósito ............................................................................................. 4
2.
Descripción de la aplicación .................................................................... 5
2.1
Descripción General de la Aplicación .................................................. 5
2.2
Área y Alcance de la Aplicación ........................................................... 5
3.
Interface de la aplicación ........................................................................ 6
3.1
Inicio de Sesión .................................................................................... 6
3.2
Página Principal Administrador ........................................................... 7
3.3
Página Principal Operario .................................................................... 8
3.4
Dispositivos ......................................................................................... 9
3.5
Configuración de Comunicaciones y Almacenamiento de Datos ..... 17
3.6
Sistema .............................................................................................. 25
4.
1
Acceso a Datos y Ficheros Almacenados .............................................. 28
4.1
Acceso a Datos Almacenados en Base de Datos ............................... 28
4.2
Acceso a Archivos .csv ....................................................................... 31
4.3
Acceso a Archivos Enviados por Correo Electrónico ......................... 32
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Inicio Sesión ..................................................................................... 6
Ilustración 2 Página Principal Administrador ....................................................... 7
Ilustración 3 Página Principal Operario ................................................................ 8
Ilustración 4 Pulses S0 .......................................................................................... 9
Ilustración 5 PulsesS0 Menú Cambios ................................................................ 10
Ilustración 6 Empro ............................................................................................. 11
Ilustración 7 Empro Valores Básicos ................................................................... 12
Ilustración 8 Empro Valores Avanzados ............................................................. 12
Ilustración 9 Sensores Temperatura ................................................................... 13
Ilustración 10 IOLink ........................................................................................... 14
Ilustración 11 Medición de Potencia .................................................................. 15
Ilustración 12 Contador Térmico ........................................................................ 16
Ilustración 13 Selección de Datos ....................................................................... 17
Ilustración 14 Configuración Servidor FTP.......................................................... 19
Ilustración 15 Configuración Email ..................................................................... 20
Ilustración 16 Configuración Base de Datos ....................................................... 22
Ilustración 17 Configuración Modbus................................................................. 23
Ilustración 18 Guardar Comunicaciones ............................................................. 24
Ilustración 19 Sistema ......................................................................................... 25
Ilustración 20 Cambiar Dirección IP controlador ................................................ 26
2
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Ilustración 21 Cambiar Hora Controlador........................................................... 27
Ilustración 22 Xampp .......................................................................................... 28
Ilustración 23 Selección BBDD ............................................................................ 29
Ilustración 24 Selección Tabla ............................................................................ 29
Ilustración 25 Exploración BBDD ........................................................................ 30
Ilustración 26 Ficheros .csv ................................................................................. 31
Ilustración 27 Correo Electrónico ....................................................................... 32
3
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
MANUAL DE USUARIO
1. Prólogo
1.1
Audiencia
El presente documento está dirigido a todo aquel usuario de la aplicación y a
todas las personas encargadas de manejar la misma.
1.2
Propósito
Este manual de usuario tiene como fin la ayuda a la instalación, puesta en
marcha y operación de la aplicación diseñada para la gestión y adquisición de datos
energéticos.
4
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
2. Descripción de la aplicación
2.1
Descripción General de la Aplicación
La aplicación desarrollada en el presente proyecto se caracteriza por el acceso y
adquisición de parámetros energéticos mediante la instalación de dispositivos de
medida en campo, permitiendo, su visualización a tiempo real, gestión y
almacenamiento en diferentes formatos.
2.2
Área y Alcance de la Aplicación
El concepto de eficiencia energética y los ahorros que este supone cobra cada
vez más importancia en el mundo industrial. Un conocimiento exhaustivo y fiable del
consumo energético realizado por una empresa es crucial a la hora de realizar un
proyecto de optimización energética. Por ello, el uso de esta aplicación facilita la
gestión y adquisición de dichos consumos y parámetros energéticos.
La aplicación puede ser utilizada para la adquisición de información sobre flujos
energéticos cómo calor, aire, agua o corriente. Es posible la integración y conexión de
hasta 24 entradas digitales, de 6 a 8 entradas analógicas, 50 Empro (analizador de
redes), 30 dispositivos de M-bus y 4 equipos de medida comunicados por IOLink. El
almacenamiento y acceso a los datos se puede configurar mediante la interface web
del controlador, lo que permite la configuración de cada dispositivo individualmente.
5
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3. Interface de la aplicación
La aplicación para la adquisición de parámetros energéticos está dotada de una
interface web a la que el usuario de la misma tiene acceso por dos vías: desde un PC o
desde la Pantalla táctil instalada junto al controlador. El modo de operación con dicha
interface es la misma en ambos casos y se explica a continuación.
3.1
Inicio de Sesión
Para acceder a la aplicación, primero debe iniciar sesión cómo usuario. Tenga
en cuenta que existen diferentes privilegios, en función del usuario que acceda a la
aplicación. Para tener acceso a la aplicación por completo debe acceder cómo
administrador de la misma.
Si usted no tiene permiso del administrador, el
funcionamiento y modo de operación para el uso de aplicación, no varía del explicado
en este manual, sino que, simplemente, no tendrá acceso a alguna de estas
funcionalidades.
Ilustración 1 Inicio Sesión
6
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.2
Página Principal Administrador
Si usted ha iniciado sesión cómo administrador, accederá a la página principal
mostrada a continuación. Esta página principal está dividida en tres partes:
Ilustración 2 Página Principal Administrador
DISPOSITIVOS
Formado por cada tipo de dispositivo conectado al
controlador. En este apartado, se podrán visualizar a
tiempo real las medidas de todos y cada uno de los
dispositivos conectados.
CONFIGURACIÓN
Este apartado permite la configuración de
Y AJUSTES DE comunicaciones,
así
como,
de
los
medios
de
ALMACENAMIENTO almacenamiento habilitados por la aplicación (BBDD,
correo electrónico, archivo .csv)
SISTEMA
Apartado sólo accesible por el administrador.
Permite el cambio de IP y de estado del controlador, así
como, el cambio de hora del mismo.
7
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.3
Página Principal Operario
Si usted ha iniciado sesión cómo administrador, accederá a la página principal
mostrada a continuación. Esta página principal está dividida en dos partes:
Ilustración 3 Página Principal Operario
DISPOSITIVOS
Formado por cada tipo de dispositivo
conectado al controlador. En este apartado, se
podrán visualizar a tiempo real las medidas de
todos y cada uno de los dispositivos conectados.
CONFIGURACIÓN Y
Este apartado permite la configuración de
AJUSTES DE ALMACENAMIENTO comunicaciones, así como, de los medios de
almacenamiento habilitados por la aplicación
(BBDD, correo electrónico, archivo .csv)
8
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.4
Dispositivos
Apartado de la página principal dónde se pueden visualizar, a tiempo real, los
parámetros medidos por los dispositivos de medición conectados al controlador.
3.4.1 Pulses S0
Tipo de dispositivo conectado al contador energético de la instalación que
permite conocer el consumo actual que mide dicho contador. Se permite la
visualización online de hasta ocho dispositivos Pulses S0.
Ilustración 4 Pulses S0
Cuatro son los parámetros del dispositivo que se pueden visualizar:
9

Nombre del dispositivo

Valor de cada pulso del contador, medido por Pulses S0

Consumo total de cada contador

Unidad de consumo de cada contador.
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Además, se habilita la opción para el cambio de cualquiera de los parámetros
anteriormente citados, salvo el consumo total del contador. Esto facilita la
configuración online de cada uno de dispositivos. Para ello debe dirigirse al cuadro de
la ventana izquierda, seleccionar el dispositivo del que desea modificar los parámetros,
introducir los nuevos datos y pulse Actualizar una vez haya terminado. Los cambios se
verán en la ventana de la derecha.
Ilustración 5 PulsesS0 Menú Cambios
10
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.4.2 Empro 600
Analizador de redes conectado bien por via Modbus TCP o via Modbus RTU.
Para el acceso a las mediciones tomadas por este tipo de dispositivos, es necesario, la
selección del protocolo de comunicación del que hacen uso.
Ilustración 6 Empro
Una vez seleccionado el protocolo de comunicación correcto, se permite el
acceso a la visualización online de los valores medidos por el dispositivo. Los
parámetros accesibles en esta pantalla se corresponden con:
11

Tensión de Fase

Tensión de Linea

Intensidad

Frecuencia

Potencia Total

Potencia Activa, Reactiva, Aparente y factor de potencia por Linea.
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Ilustración 7 Empro Valores Básicos
Cómo se puede observar en la imagen anterior, existe un botón en la pantalla
que permite ver más valores tomados por el dispositivo. Dichos valores avanzados, se
corresponden con valores máximos y mínimos de:

Tensión Fase

Tensión de Linea

Potencia

Intensidad

Frecuencia

Ilustración 8 Empro Valores Avanzados
12
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.4.3 Temperatura
Se permite el acceso a la visualización online de parámetros de temperatura
medidos por sensores tipo pt100. Así como de cualquier entrada analógica conectada
al controlador.
Ilustración 9 Sensores Temperatura
13
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.4.4 IOLink
Se permite el acceso a la monitorización de los parámetros referidos al
consumo de electrodomésticos medidos por los dispositivos IOLink instalados en el
proyecto.
Ilustración 10 IOLink
14
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.4.5 PM
Módulo de controlador que permite hacer las veces de un analizador de redes.
Se permite el acceso y visualización online a los parámetros de la instalación medidos
por este módulo.

Tensión de Fase

Tensión de Línea

Intensidad

Potencia Total

Frecuencia

Ilustración 11 Medición de Potencia
15
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.4.6 M-Bus
Módulo de controlador que permite la monitorización en línea de los consumos
de la caldera del edificio Se permite el acceso y visualización online a los parámetros
de la instalación medidos por los dispositivos Mbus.

Horas de funcionamiento del dispositivo

Consumo por hora

Volumen total consumido

Temperatura entrada caldera

Temperatura salida caldera
Ilustración 12 Contador Térmico
16
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.5
Configuración de Comunicaciones y Almacenamiento de Datos
Apartado dividido en dos menús, mediante los cuales usted puede configurar
los datos que desea almacenar y el medio de almacenamiento de los mismos.
3.5.1 Almacenamiento de Datos
Usted puede especificar los parámetros medidos que desea archivar en este
menú.
Una vez los parámetros hayan sido medidos, usted puede decidir qué datos
desea almacenar. Todos los parámetros seleccionados serán almacenados en el
formato que usted configure en el menú “Configuración de Comunicaciones”.
Esta pantalla muestra el conjunto de parámetros que pueden visualizarse
online en el apartado “Dispositivos” de la aplicación. Estos parámetros se encuentran
separados, en función del dispositivo al que pertenezcan.
Ilustración 13 Selección de Datos
17
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.5.2 Configuración de Comunicaciones
Usted, cómo usuario, puede seleccionar el formato de almacenamiento para los
datos seleccionados en el apartado “Almacenamiento de datos”. Se permite el
almacenamiento en archivos formato .csv, base de datos y envío por correo
electrónico. Además, se puede configurar los esclavos que se comuniquen con el
controlador mediante Modbus, ya sea RTU o TCP. En este menú se diferencian 4
apartados:
FTP:
Apartado destinado para el almacenamiento de datos en formato .csv en un
servidor FTP. El usuario puede configurar el nombre del archivo. A su vez, debe
introducir la dirección IP donde este alojado su servidor FTP y el usuario y contraseña
para poder establecer comunicación con el mismo. En caso de fallo en la comunicación
con el servidor FTP, existe la opción de almacenamiento local en el controlador de los
archivos .csv. Se trata de una función de seguridad que es recomendable habilitar con
el fin de no perder información en caso de error del sistema. Para configurar el archivo
.csv debe seguir las siguientes instrucciones:
1) Acceder desde la página principal al menú “Configuración de Comunicaciones”.
2) En el apartado FTP, introducir el nombre que desea que tenga su fichero.
3) Introducir la dirección IP donde este alojado el servidor FTP.
4) Introducir el usuario y contraseña que permiten el acceso de un usuario a dicho
servidor FTP.
5) Si no desea configurar ningún modo de almacenamiento más, pulse Aceptar.
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Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Ilustración 14 Configuración Servidor FTP
EMAIL:
Es posible realizar un envío por correo electrónico a una dirección de correo
dada de los archivos .csv creados en el apartado “FTP”. Para ello, debe seguir los
siguientes pasos:
1) Acceder desde la página principal al menú “Configuración de Comunicaciones”.
2) Introducir la dirección de correo a la que desea enviar los archivos.
3) Introducir la dirección de correo electrónico desde la que desea enviar los
datos.
4) Introducir un asunto en el email.
5) Introducir un mensaje en el correo electrónico.
6) Debe introducir el servidor de correo electrónico que utilizará. Por defecto y
recomendación del fabricante, se utilizará “mail.gmx.com”.
7) Introducir el usuario de correo electrónico desde la cual se realizará el envio del
correo.
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Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
8) Introducir la contraseña correspondiente al usuario introducido en el paso 7.
Tanto el usuario y contraseña se requieren para poder iniciar sesión en el
servidor de correo, cómo destinatario.
9) Pulsar el botón Activar E-mail para que los envíos de archivos por este medio
sean efectivos.
Una vez configurado y habilitado esta opción, se realizará un envío automático
de correo electrónico con archivo adjunto el archivo creado en formato .csv, cada vez
que un nuevo archivo sea creado. Si desea deshabilitar esta opción pulse el botón
“Desactivar E-mail” (Botón que aparecerá cuando el envío por este medio esté
activado).
Ilustración 15 Configuración Email
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Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
BASE DE DATOS:
La exportación de los datos seleccionados en el apartado “Almacenamiento de
datos” a una Base de datos. Por defecto, se exportarán los datos a una base de datos
creada para la aplicación. Si el usuario desea enviar los datos a otra base de datos debe
seguir los siguientes pasos:
1) Acceder desde la página principal al menú “Configuración de Comunicaciones”.
2) Introducir el nombre de la base de datos
3) Introducir la dirección IP del servidor donde este alojada dicha base de datos.
4) Introducir el usuario que permita el acceso a dicho servidor
5) Introducir la contraseña correspondiente al usuario anterior y que permita el
acceso al servidor de la base de datos.
6) Pulsar el Botón “Conectar con BBDD”.
Si se desea deshabilitar la opción de exportar los datos a una base de datos,
deberá pulsarse el botón “Desconectar con BBDD”. Botón que sólo estará disponible
cuando la conexión con la base de datos esté habilitada.
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Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Ilustración 16 Configuración Base de Datos
CONFIGURACIÓN DE COMUNICACIONES MODBUS:
Existe la posibilidad de configurar la comunicación de los distintos esclavos
Modbus conectados al controlador, bien sea Modbus RTU o Modbus TCP.
En caso de querer configurar la comunicación de un esclavo conectado via
Modbus RTU se deben seguir las siguientes instrucciones:
1) Acceder desde la página principal al menú “Configuración de Comunicaciones”.
2) Introducir el número del esclavo en el campo vacío destinado para ello en el
apartado Modbus RTU.
3) Introducir la velocidad de comunicación del dispositivo en la casilla Baudios.
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Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
En caso de querer configurar la comunicación de un esclavo Modbus TCP se
deben seguir las siguientes instrucciones:
1) Acceder desde la página principal al menú “Configuración de Comunicaciones”.
2) Introducir la dirección IP del esclavo pertinente en la casilla Dirección IP
destinada para tal uso.
Una vez las configuraciones hayan sido introducidas, es necesario cargar los
datos de configuración, mediante el Botón “Conectar”.
Ilustración 17 Configuración Modbus
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Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Una vez todos los cambios de configuración de almacenamiento de datos y
comunicación hayan sido realizados, se precisa de pulsar el botón “Aceptar” para
efectuar dichos cambios y salir del menú.
Ilustración 18 Guardar Comunicaciones
24
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
3.6
Sistema
Pantalla con único acceso del administrador de la aplicación. Se permite el
cambio de IP y de estado del controlador. El acceso a variables de estado del sistema
del ILC está permitido. Se habilita la visualización de la IP y hora local del controlador,
cómo el cambio de las mismas.
Ilustración 19 Sistema
Cambiar dirección IP del controlador:
Para realizar un cambio en la dirección IP es necesario seguir los siguientes
pasos:
1) Introducir la nueva IP en los campos vacíos habilitados para ello.
2) Una vez la nueva IP se haya escrito, se pulsara el botón Cambiar. En este
momento las operaciones necesarias para realizar el cambio se ponen en
marcha. El ILC se reiniciará sólo.
3) Esperar 30 segundos aproximadamente, hasta que el PLC se reinicie.
25
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
4) Abrir una nueva pestaña en el explorador e introducir http:// seguido de la
nueva dirección IP.
5) Se abrirá la aplicación en la pantalla de iniciar sesión. Acción requerida para
retomar la interacción del usuario con la aplicación.
Ilustración 20 Cambiar Dirección IP controlador
Ha de tenerse en cuenta que el reinicio del PLC es inevitable a la hora de realizar
un cambio de IP en el mismo, y por tanto, todos los ajustes que pudieran haber sido
guardados y realizados anteriormente, NO se guardarán. La aplicación vuelve estado
de fábrica.
26
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
Cambiar Fecha y Hora local del controlador:
El cambio de hora del controlador se habilita en esta pantalla. Para ello es
necesario seguir los siguientes pasos:
1) Cubrir los espacios en blanco habilitados para ello con la hora deseada.
2) Pulsar el botón de Cambiar Hora. La nueva hora se cambiará automáticamente.
Ilustración 21 Cambiar Hora Controlador
27
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
4. Acceso a Datos y Ficheros Almacenados
4.1
Acceso a Datos Almacenados en Base de Datos
Por defecto, la aplicación está configurada para almacenar los datos en una
base de datos alojada en un servidor web llamado XAMPP, alojado en el propio PC, en
el puerto 8080. Para acceder a dicho servidor, es necesario seguir los siguientes pasos:
1) Abrir el explorador de internet del PC, e introducir la dirección IP del servidor.
Para el acceso a la base de datos por defecto de la aplicación, es necesario
introducir la siguiente url en el explorador: 127.0.0.1:8080. Se abrirá la
siguiente pantalla:
Ilustración 22 Xampp
28
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
2) En el apartado de Herramientas, entrar en phpMyAdmin.
Ilustración 23 Selección BBDD
3) A la izquierda, saldrán la lista de bases de datos existentes en el servidor. La
aplicación usa por defecto la base de datos “tfm_v01”. Se pulsa en ella y sale la
siguiente pantalla.
Ilustración 24 Selección Tabla
29
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
4) A la derecha, se selecciona la base de datos “tfm_v01”, y se pulsara el botón
“Explorar”. A continuación se muestra la siguiente pantalla, dónde se puede
visualizar, acceder y modificar la base de datos, con los datos almacenados.
Ilustración 25 Exploración BBDD
30
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
4.2
Acceso a Archivos .csv
Los archivos con formato .csv configurados y creados desde la aplicación se
almacenan por defecto en la siguiente ruta del explorador de Windows:
C:\Documents and Settings\User\Mis documentos\FTP_exhange_data
Se debe accede a dicha carpeta para el acceso a los documentos creados por la
aplicación y que contienen los datos almacenados.
Ilustración 26 Ficheros .csv
31
Trabajo Fin de Máster:
Aplicación para la gestión y adquisición de parámetros energéticos
4.3
Acceso a Archivos Enviados por Correo Electrónico
Por defecto, la aplicación viene configurada para el envío de datos por correo
electrónico a la siguiente dirección, y enviados por sí mismo. De modo que, el
destinatario y remitente coinciden. Se trata de una dirección de correo alojada en el
servidor gmx.com . Se requieren de los siguientes pasos para el acceso a dicho correo
electrónico, por defecto:
1) Abrir el explorador de Internet del PC e introducir la siguiente url: www.gmx.es
2) Iniciar sesión con el siguiente usuario: [email protected] La contraseña
para este inicio de sesión sólo es conocida por el administrador de la aplicación.
3) Una vez iniciada sesión, los correos cuyo asunto sea “Correo ILC” serán los
correspondientes a los archivos enviados por el controlador con los archivos
adjuntos configurados.
Ilustración 27 Correo Electrónico
32